年產(chǎn)1萬(wàn)噸秸稈乙醇項(xiàng)目建議書(shū)-文庫(kù)吧資料
2025-07-02 04:20本頁(yè)面
【正文】 現(xiàn)除用于還田和燒火做飯外，大部分焚燒掉了。預(yù)計(jì)豆類雜糧總產(chǎn)為8 萬(wàn)噸。其中小麥 萬(wàn)畝 萬(wàn)噸，玉米 萬(wàn)畝 萬(wàn)噸，水稻 21 萬(wàn)畝 萬(wàn)噸，油菜 16 萬(wàn)畝 6 萬(wàn)噸。我縣現(xiàn)有耕地面積 58 萬(wàn)畝,農(nóng)業(yè)常用耕地 萬(wàn)畝，其中水田 萬(wàn)畝，旱地 萬(wàn)畝。其估算公式如下?！ 〗斩捪禂?shù)是秸稈產(chǎn)量與谷物籽實(shí)產(chǎn)量的比值，其值參見(jiàn)表3 我縣各類農(nóng)作物秸稈的種類及其對(duì)應(yīng)的秸稈系數(shù)。三、我縣秸桿資源分析我縣是農(nóng)業(yè)大縣，秸稈年產(chǎn)量約 51 萬(wàn)噸，以稻草、玉米秸稈、小麥秸稈和油菜秸稈為主，主要集中在平川和丘陵一帶的主要農(nóng)作物產(chǎn)區(qū)，以馬暢到槐樹(shù)關(guān)沿 108 沿線鎮(zhèn)最為集中。據(jù)資料介紹，每生產(chǎn) 1 噸乙醇所產(chǎn)的廢水可產(chǎn)沼氣 190m3220m3?？纱罅繙p少 COD 排放量，大大促進(jìn)了廢物減量化、資源化和無(wú)害化。此工程包括：收集池、好氧工藝處理污水、發(fā)酵產(chǎn)沼氣，生產(chǎn)用燃煤蒸汽鍋爐進(jìn)行燃?xì)飧脑?。如果以農(nóng)林廢棄物為原料生產(chǎn)燃料乙醇，排放的廢水量更大。此外還要加入微量的金屬防銹劑。這一過(guò)程的技術(shù)含量高，目前有汽化膜脫水、真空蒸餾、化學(xué)反應(yīng)脫水、氣相分子篩脫水、三元共沸物蒸餾脫水（稱 Melle 法）和萃取蒸餾等工藝。是一種化工操作的基本方法。這三個(gè)步驟所需要的條件各不相同(如溫度)，整個(gè)過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間較長(zhǎng)，需要二種微生物的作用，在工藝上較復(fù)雜，實(shí)際生產(chǎn)中很難應(yīng)用；利用二株菌的同時(shí)糖化發(fā)酵法與兩步法相比，可消除酶解時(shí)產(chǎn)物對(duì)酶解作用的抑制，縮短了發(fā)酵時(shí)間，但仍需二種微生物的分別作用，自 20 世紀(jì)八十年代以來(lái)，直接發(fā)酵法得到國(guó)內(nèi)外同行的重視，它是僅利用一種微生物產(chǎn)生的纖維素酶和半纖維素酶酶解產(chǎn)生的糖仍由同一株菌來(lái)完成發(fā)酵的過(guò)程，此方法工藝簡(jiǎn)單，歷時(shí)短，對(duì)纖維性材料的生物法全利用有很大實(shí)際意義。對(duì)于纖維材料的生物利用總的來(lái)說(shuō)可分為二類：一類是先經(jīng)纖維素酶或半纖維素酶水解產(chǎn)生葡萄糖、木糖等發(fā)酵性糖，再由另外一類微生物(如酵母菌)發(fā)酵產(chǎn)生乙醇等物質(zhì)，即二步發(fā)酵法；第二類是經(jīng)過(guò)一個(gè)步驟即可將纖維性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為乙醇，其中又分為有二種微生物參與的同時(shí)糖化發(fā)酵和僅用一個(gè)菌株的直接發(fā)酵法兩種。（4）發(fā)酵發(fā)酵是在無(wú)氧條件下，微生物（即酵母菌）分解葡萄糖等有機(jī)物，產(chǎn)生酒精和二氧化碳等不徹底氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。一般認(rèn)為主要包括三類酶組分：內(nèi)切葡聚糖酶(EG)、外切葡聚糖酶（CBH）和纖維二糖酶（CB）。雖然植物纖維原料在蒸汽爆碎過(guò)程中的詳細(xì)變化還不十分清楚，但在蒸汽爆碎過(guò)程中，將發(fā)生以下變化：細(xì)胞結(jié)構(gòu)破環(huán)；纖維素結(jié)晶度和聚合度下降；半纖維素通過(guò)自水解作用轉(zhuǎn)變成單糖和寡糖；纖維素半纖維素木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)破壞；部分木質(zhì)素的 β芳醚鍵斷裂且木質(zhì)素發(fā)生部分縮合作用。蒸汽爆碎預(yù)處理的機(jī)理目前還不十分清楚，瑞典隆德大學(xué)的 puri 認(rèn)為，在蒸汽爆碎過(guò)程中，醋酸自水解是一個(gè)十分重要的反應(yīng)。因此，物理法、化學(xué)法、生物法都不適合作為工業(yè)化生產(chǎn)的表 2 植物纖維原料的預(yù)處理方法物理法 化學(xué)法 生物法 聯(lián)合法射線處理 鹽酸水解 白腐菌 蒸汽爆碎法機(jī)械磨碎法 硫酸水解 高溫機(jī)械磨碎法醋酸水解 堿機(jī)械磨碎法氫氧化鈉 二氧化硫蒸汽爆碎法預(yù)處理方法。植物纖維原料預(yù)處理的方法很多，包括物理法、化學(xué)法、生物化學(xué)法以及以上幾種方法的聯(lián)合作用，各種預(yù)處理的方法如表 2。通過(guò)化學(xué)和生物化學(xué)的方法可將纖維素和半纖維素水解成單糖，繼而發(fā)酵成酒精。纖維素是細(xì)胞壁的主要成份，在纖維素的周圍充填著半纖維素和木質(zhì)素，阻礙了纖維素酶同纖維素分子的直接接觸。半纖維素在結(jié)構(gòu)和組成上變化很大，一般由較短、高度分枝的雜多糖鏈組成，鏈上連接著數(shù)量不等的甲酰基和乙?；浞种ЫY(jié)構(gòu)使半纖維素?zé)o定形化，比較容易被水解成其組成的糖類，但其所含的五碳糖不能被發(fā)酵利用，含量約占總量的20%～30％。 （1）原料農(nóng)作物秸稈主要是由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三大部分組成。以秸桿為原料生產(chǎn)乙醇首先面臨的是原料體積龐大，收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存問(wèn)題需很好解決；其次是原料木質(zhì)素含量較高，當(dāng)采用酸解預(yù)處理時(shí)所產(chǎn)生的酸性廢水必須好好解決；最后是酶制劑所占成本比重很大，導(dǎo)致燃料乙醇成本偏高。由于受規(guī)模限制，纖維乙醇的生產(chǎn)成本高達(dá) 6000 至 6500 元/噸，按當(dāng)時(shí)成本計(jì)算，比小麥為原料生產(chǎn)燃油乙醇的成本高 500 元至 1000 元，但是隨著試驗(yàn)成功，產(chǎn)能擴(kuò)大后，成本有望降低。這是國(guó)內(nèi)首條纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線。在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的扶持下，我國(guó)正逐步開(kāi)展以纖維為原料生產(chǎn)燃料乙醇的工作。德國(guó)正在開(kāi)發(fā)使用木材和麥稈等生產(chǎn)高級(jí)柴油的技術(shù)。國(guó)際上，已有國(guó)家在研發(fā)試驗(yàn)以纖維素為原料的燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)，加拿大 Iogen 公司在纖維乙醇技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域居世界領(lǐng)先地位, 于 2022 年率先建成世界第一座工業(yè)規(guī)模纖維乙醇綜合廠。③開(kāi)發(fā)高效的發(fā)酵和分離提取工藝。②開(kāi)發(fā)高活性的纖維素酶。據(jù)悉，今后在技術(shù)上的研究重點(diǎn)為：①原料的預(yù)處理技術(shù)。但是由于國(guó)內(nèi)在酶生產(chǎn)技術(shù)、戊糖發(fā)酵菌株構(gòu)建等方面還沒(méi)有取得根本性突破，生產(chǎn)技術(shù)尚未完全成熟。從現(xiàn)有的技術(shù)分析，采用酶水解技術(shù)更為合適。此外，中國(guó)農(nóng)林科學(xué)院麻類研究所和陜西師范大學(xué)合作開(kāi)展麻類纖維素預(yù)處理、糖化液酵解制備燃料乙醇的研究，將超臨界二氧化碳、酶法脫膠、微生物發(fā)酵技術(shù)和酶工程有機(jī)結(jié)合在一起，該技術(shù)可使麻類、玉米芯和蘆葦?shù)目偺寝D(zhuǎn)化率達(dá)67%，糖醇轉(zhuǎn)化率達(dá) 43%。 華東理工大學(xué)完成了 600t/a 以秸稈為原料生產(chǎn)燃料乙醇的中試。河南天冠集團(tuán)與山東大學(xué)、浙江大學(xué)等合作，攻克了利用秸稈為原料制備乙醇的關(guān)鍵技術(shù)，使原料轉(zhuǎn)化率超過(guò)了 18%，完成了 300t/a 的中試。廈門大學(xué)通過(guò)化學(xué)誘變和物理誘變方法，對(duì)灰綠曲霉等分解菌株進(jìn)行突變，獲得高活力的突變株，其活性比出發(fā)菌株高50%，篩選的酵母菌株用于秸稈制乙醇轉(zhuǎn)化率大
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